青海省大煤沟井田含煤地层特征浅析.pdf

2007 第16卷 第1 - 2期 甘 肃 地 质 GANSU GEOLOGY 2007 Vol. 16 No. 1 - 2 文章编号1004241162007012004020004 青海省大煤沟井田含煤地层特征浅析 ① 寇宏杰 甘肃煤田地质研究所,甘肃 兰州 730000 摘 要通过对大煤沟井田含煤地层特征、 煤层特征和煤质特征等的分析与研究,依据井田内含煤地层的聚煤 规律,考虑到后期构造改造作用对煤系、 煤层的影响,对可能含煤的区域进行了预测,为今后在该区找煤指出了方 向。 关键词含煤地层;特征;大煤沟井田 中图分类号P618111 文献标识码A 1 概况 大煤沟井田位于青海省柴达木盆地北缘东部, 达肯大坂山东南,行政区划属海西州大柴旦镇管辖。 地理坐标为东径9600′13″ ～9602′18″;北纬3731′ 11″ ～3732′18″ 。 2 区域构造 大煤沟井田区域构造范围西起大柴旦,东至怀 头他拉,北到宗务农山,南至锡铁山。 该区位于柴达木盆地北缘的东部。区内地层展 布总的方向为NWNWW ,组成明显的3条隆起 带南为绿梁山 锡铁山 阿木尼克山;中为达肯大 板山 绿草山 欧龙布鲁克山;北为宗务农山。区 内褶皱在中生界和新生界地层中一般较发育。其轴 向NWWNNWNWW ,向斜南翼倾角缓,北翼倾 角陡;背斜南翼倾角陡,北翼倾角缓。断裂分为两 组一组为NWWNNWNWW向,规模大,曾多 次活动,表现为压性、 压扭性,倾向北,倾角60 ～ 70;另 一 组 为NNW向 或NNE向 的 断 层,余 NWWNNWNWW向断层斜交。该组断裂规模 小,表现为张扭性见图 1 。 按该区所处大地构造位置,整个柴达木盆地为 一级构造,则其中呈雁行斜列的隆起、 坳陷为二级构 造。每个二级构造又由几个次级的雁行斜列的构造 体所组成,即三级构造,而且它们之间存在着递次控 制关系。大煤沟区域内的二级构造体系中的一些坳 陷,是当时侏罗系地层沉积的场所,虽经后期多次构 造运动的改造,仍有部分含煤地层赋存于坳陷之中。 3 含煤地层特征 大煤沟井田位于柴达木盆地北缘的东部,含煤 地层的沉积环境、 岩性、 岩相特征以及含煤地层分布 等,都受到区域地质构造的控制。侏罗系为大煤沟 井田的含煤地层,煤系基底为前震旦系地层。其成 煤时代属中下侏罗世。根据前人资料,该区含煤地 层从下到上分为小煤沟组和大煤沟组。 311 小煤沟组 根据 青海省柴达木盆地北缘煤田大煤沟矿区 大煤沟井田精查报告 ①,将小煤沟组划分为两段 , 即J1 2 1 和J1 2 2 ,总厚564110m。 J1 2 1 本段地层分布于小煤沟井田南部。中下 部岩性以灰绿色、 咖啡色、 土黄 灰白色砾岩、 粗砂 岩及含砾粗砂岩为主,夹灰黑色薄层泥岩及煤层即 ①收稿日期2007201212 作者简介寇宏杰1966～ , 男,工程师,主要从事煤田地质、 工程地质工作。 ① 青海煤炭地质105队,青海省柴达木盆地北缘煤田大煤沟矿区大煤沟井田精查报告,1975年。 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图1 区域构造示意图 Fig11 Regional geological structure map A煤组和B煤组。岩性沿走向变化大,砾石具有棱 角状,砾径大者达0150m ,分选差,胶结较好;上部为 灰黑色油页岩、 灰 灰黑色泥岩和煤互层 C 煤组。 含植 物 化 石Cladophlebissp. ,Podozamites sp. ,Desmiophyllumsp.。 地层走向一般偏东,与下伏锡铁山群为不整合 接触。平均厚度210135m。 J1 2 2 本段地层分布在小煤沟井田北部,大煤 沟井田南侧一带。下部岩性为灰 深灰色砾岩、 砂 岩及灰 灰黑色泥岩,夹煤层数层 D 煤组 , 平均厚 度198130m;中部为灰绿色、 猪肝色泥岩、 粉砂质泥 岩及砂岩,夹灰白色砾岩,平均厚度168170m;上部 为黄绿色砾状砂岩、 含砾砂岩及泥岩,夹黑灰色泥岩 及绿灰色砂质泥岩。 地层走向北东,岩性沿走向变化大,厚度西厚东 薄,平均厚度197110m。 312 大煤沟组J1 2 3 该组地层分布在大煤沟井田,走向近东西,总厚 307139m。根据 精查报告 将其分为5段。 J1 2 3 - 1 灰 深灰色泥岩、 炭质泥岩,薄层状,层 理发育,一般由泥质、 细砂及炭质等组成,夹灰白色 砂岩及紫红色菱铁矿透镜体。中部含不稳定的E 煤,上部含稳定的F煤,顶面为一层铝土质泥岩。 含植物化石,主要有Phoenicopsissp. ,Cladophlebis sp. ,Ctenissp.。地层沿走向西厚东薄,沿倾向厚度 往深部有变薄之趋势,平均厚度94149m。 J1 2 3 - 2 岩性以灰白色砂岩、 含砂砾岩为主,中 夹浅灰色泥岩,由石英、 长石等组成,厚层状,具交错 层,分选不好,向上为泥岩夹砂岩互层。西部以粗碎 屑沉积为主,向东渐变为细粒沉积;沿倾向粒度有由 粗变细的趋势,地层西厚东薄,平均厚度25147m。 J1 2 3 - 3 底部为灰白 灰绿色砂砾岩,厚层状, 成分以石英、 长石和云母为主,砾石砾径一般在2～ 10mm之间,分选差 中等,棱角状 次棱角状,泥 质胶结;中、 上部为杂色泥岩、 砂质泥岩及砂岩,最上 部是一层绿灰色泥岩。岩层西厚东薄,颗粒西粗东 细,平均厚度88186m。 J1 2 3 - 4 岩性为土黄色 灰色砂岩及泥岩。底 部为粗砂岩,成分为石英、 长石、 云母等,泥质胶结; 中、 上部为细砂岩及泥岩,夹薄煤层数层 G 煤组和 炭质泥岩及铁质结核。富含植物化石,主要有Co2 niopterissp. ,Podozamitessp.。地层稳定,全区普 遍发育,平均厚度40145m。 J1 2 3 - 5 岩性为褐灰色泥岩油页岩 , 成分主要 为泥质、 有机质及云母片,性脆,条带明显,薄层状, 14第1 - 2期 寇宏杰青海省大煤沟井田含煤地层特征浅析 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 细密,页理极发育,似纸片,中夹深灰色泥岩及紫红 色菱铁矿透镜体,顶部为一层绿灰色泥岩。含植物 化石,主要有Coniopterissp. ,Podozamitessp.等。 地层稳定,平均厚度58112m。 4 煤层特征 在大煤沟井田范围内大煤沟组含煤三大组,由 上而下分别为G、F、E煤组,煤层总厚度为4152～ 32149m ,平均厚度21134m。 411 G煤组 位于大煤沟组含煤地层上部即J1 2 3 - 4 段,其上 为标志层油页岩。煤组地层总厚一般为40～50m , 以湖滨相细 中粒砂岩沉积为主夹薄煤层G煤组, 分为5个分层。煤层厚度0～3113m ,分煤层最厚只 有1103m ,大部分为不可采,仅在南翼浅部较发育, 至深部则分煤层次减少以至尖灭。与下部F煤组 的间距为82146～167179m ,平均117m ,层间距一般 较稳定。 412 F煤组 是全区发育的主要可采煤层,位于大煤沟组含 煤地层J1 2 3 - 1 段的上部。煤层厚度在14152～ 27112m之间,平均厚20157m。煤层厚度及结构较 稳定。在井田范围内没有不可采点或尖灭现象。煤 厚沿走向,东部较厚一般在20m以上,至西部则变 为14152m;沿倾向浅部煤层较厚,如CK6号孔为 22128m ,至深部如32号孔则是16139m。煤层结构 简单至复杂,根据夹矸厚度将其分为F2和F1煤层。 F2煤层是F煤组的上分层,其厚度在0185～ 12129m之间,平均厚度6131m ,可采平均厚度 6130m。煤层结构简单,大部分为单一煤层,只有部 分钻孔见有1～2层夹矸,但夹矸厚度一般为0110 ～0150m。煤层厚度较稳定,东西方向中略有变化, 4线以东厚度在6100m以上,4线以西则在4100～ 6100m之间,与F1分煤层的间距为0192～9196m , 平均3122m。 F1煤层是F煤组的下分层,结构较复杂,一般 夹矸为3～5层,岩性为深灰色、 黑灰色粉砂岩或泥 岩,夹矸厚度一般在0110～0150m之间,个别达 1140m。煤 层 厚 度6188～21104m ,平 均 厚 度 14167m ,可采平均厚度14130m。煤层厚度较稳定, 在浅部相对较厚,深部有变薄的趋势。在3 250m标 高以上厚度大部分在15100m以上,3 250m标高以 下渐变至11100m左右。与下部E煤组间距为0127 ～5158m。 413 E煤组 E煤组位于大煤沟组含煤地层J1 2 3 - 1 段的中 部,是局部发育的复杂薄煤层,有些地方偶尔达到可 采厚度。在南翼露头处大部分为一套与黑色粉砂 岩、 砂岩相互成层的不可采薄煤层或炭质泥岩,仅在 3～4线附近出现达到可采厚度的煤层。煤层厚度 一般为0119～2124m ,平均厚1113m。 5 煤质特征 在大煤沟井田内,主要可采煤层为F煤组,故 主要介绍F煤组的煤质特征。 511 煤的物理性质 大煤沟井田F煤组,颜色为黑色、 乌黑色;油脂 光泽;硬度较小,性脆,绝大部分为块状,仅在F1煤 层底部为粉末状或碎块状,煤层遇水易碎。在块煤 中裂隙发育,贝壳状断口,以亮煤为主夹暗煤或亮煤 条带。 512 煤岩特征 大煤沟井田中F2、F1煤均属暗煤质亮煤类,条 带状结构,成因类型为陆植煤类。 凝胶化物质类基质透明度良好,呈橙红、 褐 红橙色,在正交镜下的干涉色为橙红色,消光不完 全,局部具波状消光,非均性清楚,植物组织在正交 镜下呈现比较清楚,带状结构,含量多。 丝炭化物质类包括木质丝炭体,半丝炭体、 丝 炭体,呈块状、 条带状分布,细脆腔排列有时很规则, 充填有少量矿物质,分布不规则,在煤层的上部及下 部含量较多。 角质化物质类包括角质体,孢子体、 树脂体、 均 呈柠檬黄色,多集中分布在凝胶化物质类中,零星分 布,含量微。 矿物杂质含有少量的球状菱铁矿及微量的分 布不规则的石英颗粒。 513 煤的化学性质 在2006年大煤沟煤矿生产勘探中,共采集煤样 22个,其中F2煤层8个,F1煤层14个,煤质化验主 要成果见表1。 从本次生产勘探所采取的样品化验成果分析, 24 甘 肃 地 质 第16卷 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. FEATURES OF COAL BEARINGSTRATA OF DAMEIGOU MINE FIELD IN QINGHAI PROVINCE KOU Hong2jie Gansu Institution of Coal Geology,Lanzhou730000 ,China Abstract Features of coal bearing strata , coal seams and coal quality in Dameigou mine field are analyzed and studied. The potential area bearing with coal is predicted by studying the regular pattern of coal gathering and the affections which subsequent structural deation rted on coal series and coal seams. Key words coal bearing strata ; features; Dameigou mine field; Qinghai 表1 F煤组煤质化验成果 Table 1 Analysed results of coal quality in F coal group 煤层号MadAdVdafSt1dYQgr ,v ,d F2 原煤 6148～10184 8115 9106～21136 12199 32115～37178 34190 0117～0172 0136 0 23113～27144 26113 浮煤 6120～7156 6189 4195～5158 5130 35186～38183 37149 0111～0126 0119 0 28176～29112 28199 F1 原煤 6115～10149 7168 10157～26151 16176 30149～40173 35187 0114～0169 0125 0 20190～27100 24163 浮煤 6104～8130 6191 6148～9168 7187 31164～39143 37125 0111～0122 0115 0 27181～28180 28133 F煤组属于低灰 中灰、 特低硫 低硫、 中热值的不 粘煤。 综上所述,大煤沟井田含煤地层产状较平缓,呈 单斜构造,井田内断层较稀少,并且对含煤地层影响 不大,应属构造中等偏简单;煤层厚度有一定变化, 但规律性较明显,结构简单至复杂,煤质变化不大, 全井田可采,应属稳定煤层。 6 找煤方向 大煤沟井田位于青海省柴达木盆地北缘东部。 区域内二级构造体系中的坳陷,如达肯大坂山 绿 草山 欧龙布鲁克山隆起带与宗务农山隆起带之间 的红山向斜是当时侏罗系地层沉积的场所,虽经后 期多次构造运动改造,仍有部分侏罗系含煤地层赋 存于坳陷之中,在此对赋煤条件好的区段进行含煤 靶区预测。 611 红山向斜含煤靶区 红山向斜位于达肯大坂山南麓红山一带,呈 NWW向展布,长约5km。背斜北翼正常,南翼受达 肯大坂山南麓断层带的推挤发生倒转,岩层倾角变 化较大,一般为44 ～85 不等。褶皱形态变化较大。 核部及翼部均由侏罗系地层组成,可作为含煤的靶 区。该靶区截止目前还没有进行过任何工作,可做 为一个勘查的基地,有望取得较好的成果。 612 北坡含煤靶区 北坡聚煤期 J 1 2沉积环境与大煤沟井田雷 同,核部及翼部存在侏罗系地层,厚度也较大,这可 能属大煤沟井田向外延展的赋煤区的一部分,存在 可采煤层,也可作为一个含煤的靶区。 因此在大煤沟井田外围,特别是大煤沟以北地 区出露大范围的侏罗系含煤地层,具有赋煤的构造、 成煤的环境和物质来源,由于前人未做过系统的地 质工作,应作为今后找煤工作重点进行勘查,有望发 现和探明具有经济意义的煤炭资源。 参 考 文 献 [1] 杨起,等 1 中国煤田地质学[ M]1 北京煤炭工业出版社, 19791 [2] 张泓,等 1 中国西北侏罗纪含煤地层与聚煤规律[ M]1 北京 地质出版社,19981 [3] 陈钟惠 1 含煤岩系沉积环境分析[M]1 武汉武汉地质学院出 版,19841 34第1 - 2期 寇宏杰青海省大煤沟井田含煤地层特征浅析 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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